Halogen activation in the plume of Masaya volcano : field observations and box model investigations
Notice bibliographique
Résumé
Volcanic emissions are a source of halogens in the atmosphere. Rapid reactions convert the initially emitted hydrogen halides (HCl, HBr, and HI) into reactive species such as BrO, Br2, BrCl, ClO, OClO, and IO. The activation reaction mechanisms in the plume consume ozone (O3), which is entrained by ambient air that is mixed into the plume. In this study, we present observations of the oxidation of bromine, chlorine, and iodine during the first 11 min following emission, examining the plume from Santiago crater of the Masaya volcano in Nicaragua. Two field campaigns were conducted: one in July 2016 and one in September 2016. The sum of the reactive species of each halogen was determined by gas diffusion denuder sampling followed by gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) analysis, whereas the total halogens and sulfur concentrations were obtained by alkaline trap sampling with subsequent ion chromatography (IC) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) measurements. Both ground and airborne sampling with an unoccupied aerial vehicle (carrying a denuder sampler in combination with an electrochemical SO2 sensor) were conducted at varying distances from the crater rim. The in situ measurements were accompanied by remote sensing observations (differential optical absorption spectroscopy; DOAS). The reactive fraction of bromine increased from 0.20 ± 0.13 at the crater rim to 0.76 ± 0.26 at 2.8 km downwind, whereas chlorine showed an increase in the reactive fraction from (2.7 ± 0.7) × 10−4 to (11 ± 3) × 10−4 in the first 750 m. Additionally, a reactive iodine fraction of 0.3 at the crater rim and 0.9 at 2.8 km downwind was measured. No significant change in BrO / SO2 molar ratios was observed with the estimated age of the observed plume ranging from 1.4 to 11.1 min. This study presents a large complementary data set of different halogen compounds at Masaya volcano that allowed for the quantification of reactive bromine in the plume of Masaya volcano at different plume ages. With the observed field data, a chemistry box model (Chemistry As A Boxmodel Application Module Efficiently Calculating the Chemistry of the Atmosphere; CAABA/MECCA) allowed us to reproduce the observed trend in the ratio of the reactive bromine to total bromine ratio. An observed contribution of BrO to the reactive bromine fraction of about 10 % was reproduced in the first few minutes of the model run.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».